臺灣博碩士論文加值系統

估測水質擴散分佈情況的方法有三種：(1)為水工模型實驗。(2)為現估和預估。(3)為數學模式。本研究是以數學模式，考慮水流之連續方程式、動量方程式和濃度擴散方程式三個控制方程式，以解析法模擬圓形渠道內水質濃度分佈的情況。
本文旨在提出圓形渠道變量流之濃度擴散方程式線性解析解，主要方法乃是將水流連續方程式、擴散波動量方程式與濃度擴散方程式聯立為二階偏微分方程式，經過線性化假設求得其解析解，模擬渠道中污染濃度擴散情形。
本文進行參考圓心角之敏感度分析，不同之參考圓心角（θ0﹦π/12,π/６,９/2４π,7/12π,19/24π,π,7/6π）所得不同參考流量Qo，再由不同參考流量Qo代入推導，分析觀察不同參考流量其污染質濃度擴散情形，在求解過程中線性化假設乃是引用運動波模式，亦即S0=Sf=0.001，並固定Chezy係數為50，渠道直徑D為10m。且本研究係取不同縱向擴散係數Kx(Kx=30m2/sec,100m2/sec)，進行不受迴水影響情況下之濃度模擬，分析觀察圓形渠道變量流由離上游端距離分別是1Km，3Km，5Km，7Km及9Km處之濃度歷線，依此論點運用於圓形渠道中，可為設計圓形污水管或輸水隧道提供一個參考。本文所發展出的線性化解析解具有簡易、經濟、有效率、精確之工程實用價值。

In the study, an analytical solution is proposed for simulating unsteady open channel flow with circular cross section, and the linearized of the Saint-Venant equation by small perturbation is used to obtain analytical solution .
The proposed analytical method is tested for circular channel. It can also be applied to different flow conditions, such as the downstream boundary condition is approximately by a normal flow.
The sensitivity analysis of reference central angle, using the reference discharge to solve the concentration routing problem to obtain the best solution. This result shows that the analytical solution is good, economic, efficient approximation in practical cases.

中文摘要………………………………………………………….I
英文摘要…………………………………………………………II
目錄………………………………………………………………III
圖表目錄…………………………………………………………V
第一章 前言………………………………………………………1
第二章 文獻回顧…………………………………………………2
(一) 變量流模式之發展………………………………2
(二) 變量流之解析方法………………………………3
(三) 水質模式之發展…………………………………4
第三章 控制方程式…..………………………………………….6
3-1. 基本假設…..……………………………………….6
3-2. 控制方程式..……………………………………….6
第四章 解析分析………………………………………………...8
4-1. 圓形渠道流量、水深解析解……………….……..8
4-1-1. 下游無迴水，且在甚遠處是正常流情況……….10
4-1-2. 下游有迴水現象情況……………………………..11
4-2. 濃度擴散解析解…………………………………..12
4-2-1. 下游邊界不受迴水影響…………………………..17
4-2-2. 下游邊界受迴水影響……………………………..23
4-3. 線性解析分析…………………………………….33
第五章 結果與討論………………………………………………34
5-1. 圓形渠道基本資料…………………………………34
5-2. 初始條件與邊界條件………………………………35
5-3. 模擬結果……………………………………………38
第六章 結論………………………………………………………44
參考文獻…………………………………………………………….45
附圖………………………………………………………………….48
附錄一、程式……………………………………………………….63

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